Hielscher Ultrasonics
Radi prediskutujeme váš proces.
Zavolajte nám: +49 3328 437-420
Napíšte nám: info@hielscher.com

Efektívne biorafinérie prostredníctvom ultrazvukovej intenzifikácie procesov

Ultrazvuk je technika zintenzívňujúca proces, ktorá sa implementuje do rôznych procesov v biorafinériách. Typické procesy, ktoré výrazne profitujú z ultrazvukového ošetrenia, sú extrakcia, pomalé heterogénne reakcie, ako aj ďalšie aplikácie, ktoré zahŕňajú intenzívne miešanie, homogeniazáciu a dispergáciu. Ultrazvuk urýchľuje procesy a reakcie a zvyšuje ich efektívnosť. Výsledkom ultrazvukom podporovaných procesov sú vyššie výnosy/výstupy a vyššie miery konverzie.

Čo sú to biorafinérie?

Biorafinéria je výrobné zariadenie, ktoré integruje procesy konverzie biomasy a spracovateľské zariadenia na výrobu palív, energie a iných prospešných produktov, ako sú chemikálie zo suroviny z biomasy. Typická biomasa spracovaná v biorafinériách zahŕňa suroviny, ako je poľnohospodársky odpad a vedľajšie produkty, ktoré sa upcyklujú na rôzne biologické produkty s pridanou hodnotou, napr. potraviny, krmivá, chemikálie, bioenergiu (biopalivá, elektrina a/alebo teplo). Výrobné procesy biorafinérie majú byť udržateľné a šetrné k životnému prostrediu. Podobne ako konvenčné rafinérie, aj biorafinérie môžu poskytovať viacero chemikálií frakcionovaním východiskovej suroviny (biomasy) na viaceré medziprodukty (sacharidy, bielkoviny, triglyceridy), ktoré možno ďalej premeniť na produkty s pridanou hodnotou. Kľúčovou charakteristikou biorafinérií je zhodnocovanie a recyklácia/upcyklácia odpadu, ako je poľnohospodársky, mestský a priemyselný odpad, prostredníctvom premeny zbytočnej biomasy na cenné materiály.

Ultrazvukovo zosilnené biorafinérie

Integráciou ultrazvuku je možné výrazne efektívnejšie spustiť mnohé procesy, ako je extrakcia, trávenie, dezintegrácia, transesterifikácia a mnoho ďalších. Ultrazvuková intenzifikácia procesov v biorafinérii má za cieľ najmä zlepšiť výnosy, zvýšiť časovú a energetickú efektívnosť procesov a zvýšiť čistotu a kvalitu konečného produktu. Ultrazvuk môže prispieť k rôznym procesom v oblasti biorafinérie.

Ultrazvuková extrakcia zelenej biomasy

Ultrazvuková extrakcia a homogenizácia zelenej biomasy za účelom uvoľnenia a izolácie cenných zlúčenín

Žiadosť o informácie







Ako funguje sonikácia? – Princíp činnosti ultrazvuku

Výkonná ultrazvuková kavitáciaPre vysokovýkonné ultrazvukové spracovanie sa ultrazvukovým generátorom generuje vysokointenzívny nízkofrekvenčný ultrazvuk a prenáša sa cez ultrazvukovú sondu (sonotroduje do kvapaliny. Vysokovýkonný ultrazvuk sa považuje za ultrazvuk v rozsahu 16-30 kHz. Ultrazvuková sonda sa rozširuje a sťahuje napr. pri 20 kHz, čím prenáša do média 20 000 vibrácií za sekundu. Keď ultrazvukové vlny prechádzajú kvapalinou, striedavé vysokotlakové (kompresné) / nízkotlakové (zriedenie alebo expanzia) cykly vytvárajú nepatrné vákuové bubliny alebo dutiny, ktoré rastú počas niekoľkých tlakových cyklov. Počas kompresnej fázy kvapaliny a bublín je tlak kladný, zatiaľ čo fáza riedenia vytvára vákuum (podtlak). Počas cyklov kompresie a expanzie dutiny v kvapaline rastú, až kým nedosiahnu veľkosť, pri ktorej nemôžu absorbovať viac energie. V tomto bode sa prudko zrútia. Implózia týchto dutín má za následok rôzne vysoko energetické efekty, ktoré sú známe ako fenomén akustickej / ultrazvukovej kavitácie. Akustická kavitácia je charakterizovaná rozmanitými vysokoenergetickými účinkami, ktoré ovplyvňujú kvapaliny, systémy pevná látka/kvapalina, ako aj systémy plyn/kvapalina. Energeticky hustá zóna alebo kavitačná zóna je známa ako takzvaná zóna horúcich bodov, ktorá je energeticky najhustejšia v tesnej blízkosti ultrazvukovej sondy a klesá so zvyšujúcou sa vzdialenosťou od sonotrody. Obrázok vľavo ukazuje intenzívnu kavitáciu na 1kW ultrazvukovej sonde vo vode. Medzi hlavné charakteristiky ultrazvukovej kavitácie patria lokálne sa vyskytujúce veľmi vysoké teploty a tlaky a príslušné diferenciály, turbulencie a prúdenie kvapaliny. Počas implózie ultrazvukových dutín v ultrazvukových horúcich miestach je možné merať teploty až 5000 Kelvinov, tlaky do 200 atmosfér a kvapalné prúdy s rýchlosťou až 1000 km/h. Tieto vynikajúce energeticky náročné podmienky prispievajú k sonomechanickým a sonochemickým účinkom, ktoré rôznymi spôsobmi zintenzívňujú biomasu a chemické systémy.
Hlavný vplyv ultarsonizácie na biomasu vyplýva z nasledujúcich účinkov:

  • Vysoký strih: Ultrazvukové sily s vysokým šmykom narúšajú kvapaliny a systémy kvapalina-pevná látka, čo spôsobuje intenzívne miešanie, homogenizáciu a prenos hmoty.
  • Náraz: Kvapalné prúdy a prúdenie generované ultrazvukovou kavitáciou urýchľujú pevné látky v kvapalinách, čo následne vedie k interpartikuluárnej zrážke. Keď sa častice zrážajú veľmi vysokou rýchlosťou, erodujú, rozbíjajú sa a jemne sa rozmlejú a rozptýlia, často až do nanoveľkosti. V prípade biologických látok, ako sú rastlinné tkanivá a biologický odpad, vysokorýchlostné kvapalné prúdy a striedavé tlakové cykly narúšajú bunkové steny a uvoľňujú intracelulárny materiál. Výsledkom je vysoko účinná extrakcia bioaktívnych zlúčenín a homogénne miešanie biomasy.
  • Agitácia: Ultrazvuk spôsobuje intenzívne turbulencie, šmykové sily a mikropohyb v kvapaline alebo kale. Sonikácia tým vždy zintenzívňuje prenos hmoty a urýchľuje tým reakcie a procesy.
Ultrazvukový extraktor UIP4000hT na kontinuálnu malaxáciu a extrakciu extra panenského olivového oleja. Toto video ukazuje procesor Hielscher Ultrasonics UIPEVO / UIP4000hdT na malaxáciu a extrakciu extra panenského olivového oleja (EVOO). Ultrazvuková malaxácia a extrakcia je osvedčená technika na zvýšenie výnosu extra panenského olivového oleja, zlepšenie kvality EVOO a urýchlenie času spracovania.

Ultrazvukový extraktor UIP4000hdT na priemyselnú malaxáciu a extrakciu extra panenského olivového oleja

Miniatúra videa

Vysokovýkonná ultrazvuková technika je technika zintenzívňujúca proces aplikovaná vo viacerých priemyselných odvetviach. Ultrazvuk sa používa na spracovanie kvapalín a suspenzií s cieľom zmiešať a homogenizovať, podporiť prenos hmoty, extrahovať zlúčeniny a/alebo iniciovať chemické reakcie.

Bežné aplikácie ultrazvuku v biorafinériách sú:

  • výroba bioetanolu
  • extrakcia cenných zlúčenín z biomasy (napr. bielkoviny, pektíny, škroby atď.)
  • Syntéza bionafty z použitých rastlinných olejov a živočíšnych tukov
  • Bionafta z oleja z rias
  • Liečba lignocelulózou
  • Modifikácia škrobu
Vysokovýkonný ultrazvuk UIP4000hdT pre priemyselné aplikácie

UIP4000hdT – Ultrazvukový systém s výkonom 4 kW pre nepretržitú inline sonikáciu kalov

Žiadosť o informácie







Vysokovýkonné ultrazvukové procesory pre biorafinérie

Prietoková jednotka UIP4000hdT pre inline sonikáciu v priemyselnom meradleSpoločnosť Hielscher Ultrasonic vyrába a distribuuje ultrazvukové miešačky s vysokým strihom pre vysokovýkonné aplikácie, ako je homogenizácia, miešanie, narušenie buniek, rozpad, extrakcia, disperzia, odplynenie a iniciácia chemických reakcií. Ultrazvukové reaktory sú implementované v biorafinériách po celom svete s cieľom zvýšiť účinnosť, výťažnosť a mieru konverzie rôznych procesov.
Vysokovýkonné ultrazvukové zariadenia pre biorafinérske procesy sú ľahko dostupné pre stolovú, pilotnú a priemyselnú inštaláciu. Keďže ultrazvukové aplikácie, ako je extrakcia, dezintegrácia, rozpúšťanie, zlepšenie prenosu hmoty, homogenizácia a odvzdušňovanie, sú už zavedené procesy, prechod od prvých skúšok, optimalizácia k vašim špecifickým požiadavkám na proces a inštalácia plne priemyselného ultrazvukového separačného a/alebo lúhovacieho systému je rýchly a jednoduchý.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics dodáva vysokovýkonné ultrazvukové prístroje akejkoľvek veľkosti a kapacity. S UIP16000 (16 kW) vyrába spoločnosť Hielscher najvýkonnejší ultrazvukový procesor na svete. UIP16000 ako aj všetky ostatné priemyselné ultrazvukové systémy je možné ľahko zoskupiť na požadovanú kapacitu spracovania. Všetky ultrazvukové prístroje Hielscher sú skonštruované pre prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri plnom zaťažení a v náročných prostrediach.

Ultrazvukové sondy a sonoreaktory pre akýkoľvek objem

Sortiment produktov Hielscher Ultrasonics pokrýva celé spektrum ultrazvukových procesorov od kompaktných laboratórnych ultrazvukových procesorov cez stolové a pilotné systémy až po plne priemyselné ultrazvukové procesory s kapacitou spracovať nákladné vozidlá za hodinu. Kompletný sortiment nám umožňuje ponúknuť vám najvhodnejšie ultrazvukové zariadenie pre vašu aplikáciu, kapacitu procesu a výrobné ciele.

Presne regulovateľné amplitúdy pre optimálne výsledky

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Všetky ultrazvukové procesory Hielscher sú presne ovládateľné, a tým aj spoľahlivé pracovné kone v R&D a výroba. Amplitúda je jedným z kľúčových procesných parametrov, ktoré ovplyvňujú účinnosť a účinnosť sonochemicky a sonomechanicky indukovaných reakcií. Všetky ultrazvuky Hielscher’ Procesory umožňujú presné nastavenie amplitúdy. Sonotródy a posilňovacie klaksóny sú príslušenstvo, ktoré umožňuje upraviť amplitúdu v ešte širšom rozsahu. Priemyselné ultrazvukové procesory spoločnosti Hielscher môžu poskytovať veľmi vysoké amplitúdy a požadovanú intenzitu ultrazvuku pre náročné aplikácie. Amplitúdy až 200 μm je možné ľahko nepretržite prevádzkovať v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni.
Presné nastavenie amplitúdy a trvalé monitorovanie parametrov ultrazvukového procesu pomocou inteligentného softvéru vám dáva možnosť spracovať biomasu v najefektívnejších ultrazvukových podmienkach. Optimálna sonikácia pre najefektívnejšiu upcykláciu biomasy!
Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri náročných nákladoch a v náročných prostrediach. Vďaka tomu je ultrazvukové zariadenie Hielscher spoľahlivým pracovným nástrojom, ktorý spĺňa vaše požiadavky na proces biorafinácie.

Najvyššia kvalita – Navrhnuté a vyrobené v Nemecku

Ako rodinný a rodinný podnik uprednostňuje spoločnosť Hielscher pre svoje ultrazvukové procesory najvyššie štandardy kvality. Všetky ultrazvukové prístroje sú navrhnuté, vyrobené a dôkladne testované v našej centrále v Teltowe neďaleko Berlína v Nemecku. Robustnosť a spoľahlivosť ultrazvukového zariadenia Hielscher z neho robí ťažného koňa vo vašej výrobe. Prevádzka 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri plnom zaťažení a v náročných prostrediach je prirodzenou charakteristikou vysokovýkonných ultrazvukových sond a reaktorov spoločnosti Hielscher. Náš kvalifikovaný tím je pripravený pomôcť vám so znalosťou procesov, školením a podporou.

Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:

Objem dávky Prietok Odporúčané zariadenia
1 až 500 ml 10 až 200 ml/min UP100H
10 až 2000 ml 20 až 400 ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 až 20 l 00,2 až 4 l/min UIP2000hdT
10 až 100 l 2 až 10 l/min UIP4000hdT
N.A. 10 až 100 l/min UIP16000
N.A. väčší Zhluk UIP16000

Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Pomocou nižšie uvedeného formulára si môžete vyžiadať ďalšie informácie o ultrazvukových procesoroch, aplikáciách a cene. Radi s vami prediskutujeme váš proces a ponúkneme vám ultrazvukový systém spĺňajúci vaše požiadavky!









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov.




Ultrazvukové homogenizátory s vysokým šmykom sa používajú v laboratórnych, stolových, pilotných a priemyselných spracovaniach.

Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na miešanie, disperziu, emulgáciu a extrakciu v laboratórnom, pilotnom a priemyselnom meradle.

Literatúra / Referencie


Radi prediskutujeme váš proces.

Let's get in contact.